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JSSC 2019第1期Power Management0.25µmBoost Converter

A Self-Oscillating Boosting Amplifier With Adaptive Soft Switching Control for P

设计了一种用于水下通信的高压放大器,结合升压和信号生成,提升系统效率。
85%峰值效率,20W输出功率,30kHz信号频率
高压放大器压电换能器自适应软开关升压转换器功率效率
创新点1:单级升压转换器 - 将升压和信号生成功能集成在单一升压转换器级中,显著提高了系统整体效率,减少了电路复杂性和成本。
创新点2:自适应软开关技术 - 采用自适应软开关技术,通过动态控制电感电流纹波,确保转换器在全输出功率范围内保持软开关状态,提高了功率效率。
创新点3:动态控制电感电流纹波 - 通过动态调节电感电流纹波,优化了转换器的开关损耗,进一步提升了系统的能效,特别是在高频信号应用中。
创新点4:高集成度反馈控制 - 在0.25 µm 60-V TSMC工艺中实现了反馈控制和软开关调节,结合外部功率级,系统在20 W输出功率下达到85%的峰值效率,适用于30 kHz信号频率。
Abstract
This paper describes the design of a high-voltage amplifier for a piezoelectric transducer used in underwater communication applications, which incorporates boosting and signal generation within a single boost converter stage improving the total efficiency of the system. The proposed architecture combines hysteretic ripple current-mode control with an adaptive soft switching technique to achieve improved power efficiency over the full output power range. This is achieved by dynamically controlling